＊付英驍 任曉聰

（湖北大學知行學院生物與化學工程學院 湖北 430000）

引言

馬鈴薯又叫做土豆，原產地位于南美洲的安第斯山區(qū)，是僅次于小麥、高粱、玉米的全球第四大重要的糧食產物。馬鈴薯不僅可作為蔬菜，亦可作為主糧。馬鈴薯早在16世紀已傳入我國，我國目前已成為世紀上馬鈴薯總產量最大的國家。根據(jù)農業(yè)部的相關消息，我國即將啟動馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，將馬鈴薯作為大米、小麥、玉米之外的又一主糧。馬鈴薯中含有大量的淀粉，具有非常高的蛋白質營養(yǎng)價值。除此之外，馬鈴薯中如鈣、磷、鐵、鉀、鈉、鋅，錳等無機鹽，對于人的健康和幼兒發(fā)育成長來說也是不可或缺的重要元素。其中的磷元素不僅是人體結構的重要構成，而且還參與人類生命活動中一些重要的代謝活動，磷元素在人體中的含量僅次于鈣元素的含量排列第六位，是生物機體非常重要的一種元素。

1.實驗部分

(1)實驗目的

本實驗的目的在于測定不同產地馬鈴薯中的磷元素的含量，并根據(jù)實驗所測定的結果分析不同地區(qū)環(huán)境及土壤對于土豆中磷元素含量的影響。

(2)實驗原理

分光光度法是對于磷元素含量的測定方法中應用最廣泛的分析方法之一，在有機化合物、生物物質、礦石、海水、合金、肥料等多種試樣的磷元素含量的測定中已被廣泛應用。在這里我們對于馬鈴薯中的磷元素含量的測定所采用的釩鉬酸銨分光光度法具有操作簡便、特異性高、干擾性小等特點。馬鈴薯試樣中的正磷酸根離子在酸性介質中與釩鉬酸銨試劑反應，生成穩(wěn)定的黃色絡合物，用721型分光光度計在420nm波長的條件對試樣進行比色測定。

(3)實驗試劑

①釩鉬酸銨顯色劑

準確取偏釩酸銨1.25g，加蒸餾水200mL進行加熱溶解，待溶液冷卻后再加入硝酸250mL，另稱取鉬酸銨25g，加水400mL加熱溶解。在冷卻的條件下，將兩種溶液混合至1000mL，貯于棕色試劑瓶中，避光保存。

②磷標準液

將磷酸二氫鉀在105℃干燥1h，在干燥器中冷卻，待其完全冷卻后準確稱取磷酸二氫鉀0.2195g溶解于蒸餾水中，定量轉入1000mL容量瓶中，加入硝酸3mL，用蒸餾水稀釋至刻度后，搖勻，即可以得到濃度為50μg/mL的磷元素標準溶液母液。

(4)實驗儀器

721型分光光度計；分析天平（感量0.0001g）；馬弗爐；25mL比色管；50mL比色管；100mL容量瓶。

(5)實驗步驟

①樣品預處理

我們從市場上買來了的長沙、武漢、山東、安徽等四地的馬鈴薯作為實驗樣品，將樣品清洗干凈并將其表面擦干，用小刀將馬鈴薯樣品的皮與肉分離并絞碎，然后將4種土豆樣品的皮與肉分別準確稱取2g左右，為保證實驗的準確性每種馬鈴薯樣品的皮與肉各稱取2份，所以共有16組樣品。將16組樣品編號后，放置于電爐上加熱碳化。待碳化完全后，再將16組樣品轉移至馬弗爐中灰化，待樣品灰化完全后，將其取出冷卻。待樣品冷卻完全后，向16組樣品中滴加稀硝酸溶解，樣品充分溶解后用濾紙過濾到100mL容量瓶中定容，并充分混勻，以作為試樣母液。

②標準曲線繪制

取6只50mL比色管，分別向其中5只中加入磷元素標準溶液母液1mL、2mL、3mL、4mL、5mL，另一只比色管中不滴加磷元素標準溶液，以作為參比溶液。然后向6只比色管中各加入釩鉬酸銨顯色劑10mL，最后加蒸餾水定容至50mL，并充分混勻后，作為標準溶液，此時標準溶液的濃度分別為0μg/mL、1μg/mL、2μg/mL、3μg/mL、4μg/mL、5μg/mL。以參比溶液在波長420nm的條件下將儀器調零，待標準溶液經15min顯色后，在波長為420nm的分光光度計下按照濃度由低到高依次測量標準溶液的吸光度，最后按照所測得的結果繪制標準曲線，得到標準回歸方程，并根據(jù)回歸方程檢驗標準曲線的相關系數(shù)是否符合實驗要求。最后所得標準曲線如下：

表1 標準溶液吸光度

圖1 磷元素標準曲線

2.結果

(1)馬鈴薯樣品中磷元素含量的計算

將測得的16組試樣的吸光度分別帶入磷元素標準曲線方程中，計算出待測馬鈴薯試樣中磷元素的濃度。通過所測試樣中磷元素的濃度及待測試樣的體積計算出所測試樣磷元素的質量，此時所測試樣溶液中磷元素的質量為馬鈴薯樣品中質量的1/20，將所計算出的所測試樣中磷元素的質量乘以20倍即可以得出馬鈴薯樣品中磷元素的質量，將馬鈴薯樣品中磷元素的質量除以馬鈴薯樣品質量，就可以計算出馬鈴薯樣品中的磷元素的含量。

(2)實驗數(shù)據(jù)

表2 實驗數(shù)據(jù)

本實驗采用了釩鉬酸銨分光光度法測定了來自武漢、長沙、山東、安徽4個不同產地的4種馬鈴薯樣品，且實驗結果與所查閱的資料相符合，結果見表2。從表2可以在馬鈴薯中果肉中的磷元素的含量要高于果皮中的磷元素含量，且不同品種中磷元素含量有明顯不同，其中以山東產的馬鈴薯肉中磷元素含量最低，而以安徽產的馬鈴薯中磷元素含量最高。至于馬鈴薯的皮中磷元素含量差距則更加明顯，其中以武漢所產的馬鈴薯中所含磷元素最多，而長沙所差馬鈴薯中磷元素含量最低，武漢所產的馬鈴薯的皮中磷元素含量是長沙所產的馬鈴薯的皮中磷元素含量的1.9倍。由此可見，馬鈴薯中的磷元素含量可能受到地域和品種的限制，不同地域土壤中磷元素含量直接影響馬鈴薯中的磷元素含量。且馬鈴薯的果肉與果皮中磷元素的含量有明顯的差異，這可能與磷元素在馬鈴薯中所起的作用有關。由于磷元素在植物細胞的生長和增殖過程中起著重要作用，并且磷元素還參與了植物生命過程中的光合作用、糖和淀粉的利用和能量的傳遞等過程。所以植物在結果時，磷元素大量轉移到了籽粒中，使得籽粒飽滿，這就是為什么馬鈴薯肉中的磷元素含量要遠高于馬鈴薯皮中磷元素含量的原因。

3.結論

本實驗研究了釩鉬酸銨分光光度法測定馬鈴薯樣品中的磷含量的方案。將馬鈴薯樣品先用電爐碳化，再轉移至馬弗爐中于550℃下灰化后，用稀硝酸溶解，以釩鉬酸銨作為顯色劑在420nm的波長下用分光光度法測定馬鈴薯樣品中磷元素的含量，測定得出不同產地的馬鈴薯中磷含量有較明顯的差異，且這一差異在馬鈴薯皮中較為明顯。本實驗方法所得出的實驗數(shù)據(jù)均與所查得的數(shù)據(jù)相吻合，且本實驗操作步驟簡單、速度快，可作為馬鈴薯中磷元素含量的測定方法。